2.組成:分子結構是兩親性的。
非極性烴鏈:含8個以上碳原子的烴鏈
極性基團:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽,或羥基、酰胺基、醚鍵等。
3.吸附:
溶液中的正吸附:增加潤濕性、乳化性和起泡性。
在固體表面的吸附:在非極性固體表面的單層吸附,
極性固體表面會發生多層吸附。
[編輯本段]表面活性劑的分類
表面活性劑有很多種分類方法。
根據疏水基團的結構,分為直鏈、支鏈、芳香鏈和含氟長鏈。
根據親水基團,分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內酯等。
有研究者根據其分子組成的離子性質將其分為離子型和非離子型,根據其水溶性、化學結構特征、原料來源等有多種分類方法。但很多分類方法都有其局限性,很難在概念內涵上不重疊的情況下對表面活性劑進行恰當的定位。
根據極性基團的離解性質
1,陰離子表面活性劑:硬脂酸,十二烷基苯磺酸鈉。
2.陽離子表面活性劑:季銨化合物
3.兩性離子表面活性劑:卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型。
4.非離子表面活性劑:脂肪甘油酯、脂肪酸脫水山梨醇(Span)和聚山梨醇酯(Tween)。
陰離子表面活性劑
1,肥皂
是壹種高級脂肪酸的鹽,通式為:(RC oooˉ)n·m .脂肪酸烴R壹般為11~17碳的長鏈,常見的有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據m代表的物質不同,可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機胺皂。它們都具有良好的乳化性能和分散油的能力。但是很容易被破壞。堿皂也能被鈣鎂鹽破壞,電解質也能使其鹽析。
堿性肥皂:O/W
堿土金屬皂:W/O
有機胺皂:三乙醇胺皂
2.硫酸鹽RO-SO3-M
主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸鹽。脂肪族烴鏈r在12和18個碳之間。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗稱土耳其紅油。
高級脂肪醇硫酸鹽包括十二烷基硫酸鈉(SDS,月桂基硫酸鈉)
乳化性強,穩定,耐酸、鈣、鎂鹽。藥學上可與壹些高分子陽離子藥物發生沈澱,對黏膜有壹定刺激性。它可用作外用軟膏的乳化劑,也可用於潤濕或溶解固體制劑如片劑。
3.磺化R-SO3-M
有脂肪族磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽和烷基萘磺酸鹽。它們的水溶性、耐酸性、耐鈣性和耐鎂鹽性比硫酸鹽稍差,但在酸性溶液中不易水解。
常用的品種有:丁二酸二辛酯鈉(Aloso -OT)、十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉。
陽離子表面活性劑
這種表面活性劑的活性部分是陽離子,所以稱為正皂。其分子結構的主要部分是壹個五價氮原子,所以也叫季銨化合物。其特點是水溶性高,在酸性和堿性溶液中穩定,表面活性好,有殺菌作用。
常用的品種有苯紮氯銨(新潔爾滅)和苯紮溴銨(新潔爾滅)。
兩性化妝品
這類表面活性劑在分子結構中同時具有正負電荷基團,在不同的pH介質中能表現出陽離子或陰離子表面活性劑的性質。
1,卵磷脂:是制備註射用乳劑和脂質微粒制劑的主要輔料。
2.氨基酸型和甜菜堿型:
氨基酸類型:R-NH+2-CH2 CH2首席運營官-
甜菜堿類型:R-N+(CH3)2-首席運營官。
在堿性水溶液中具有陰離子表面活性劑的性質,具有良好的發泡和去汙效果;在酸性溶液中,是陽離子表面活性劑,殺菌能力強。
非離子表面活性劑
1.脂肪酸甘油酯:單硬脂酸甘油酯;
HLB為3~4,主要用作W/O乳液的輔助乳化劑。
2.多元醇
蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化劑和分散劑。
脂肪酸脫水山梨醇(span): w/o乳化劑
吐溫:O/W乳化劑
3.聚氧乙烯型:Myrij(長鏈脂肪酸酯);脂肪醇酯
4.聚氧乙烯-聚氧丙烯* * *聚合物:泊洛沙姆
耐熱壓滅菌和低溫冷凍的乳化劑和靜脈乳劑。
[編輯本段]表面活性劑的基本性質
1.臨界膠束濃度(CMC):表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當其濃度高於CMC值時,表面活性劑排列成球形、棒狀、束狀、層狀/板狀結構。
2.親水親油平衡值(HLB):表面活性劑分子中親水親油基團對油或水的綜合親和力。根據經驗,表面活性劑的HLB值限定在0-40,非離子表面活性劑為0-20。
混合可加性:HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb)/(Wa+Wb)
理論計算:HLB=∑(親水基團的HLB值)+∑(親油基團的HLB)-7。
表面活性劑的基本性質
3.溶解
1)膠束增溶:水難溶性和微溶性藥物在膠束溶液中的溶解度顯著增加。
非洛地平-0.025%吐溫-10倍
(表)親水基團-親油基團,
極性基團-非極性基團
Cmc,“表”的量,膠束?,增溶量?,最大增溶濃度(MAC)
[編輯本段]表面活性劑的應用
1.增溶:C >;CMC ( HLB13~18)
增溶系統是壹個熱力學平衡系統。
CMC越低,締合數越大,增溶量(MAC)越高。
溫度對增溶的影響:溫度影響膠束的形成、增溶劑的溶解和表面活性劑的溶解度。
卡夫點:離子型表面活性劑的溶解度隨著溫度的升高而急劇增加。這個溫度叫做卡夫點。卡夫點越高,臨界膠束濃度越小。
濁點:對於聚氧乙烯類非離子表面活性劑,當溫度升高到壹定程度時,溶解度急劇下降並沈澱,溶液變渾濁。這種現象叫霾,這個溫度叫霾點。聚氧乙烯鏈相同時,烴鏈越長,濁點越低。當烴鏈相同時,聚氧乙烯鏈越長,濁點越高。
2.乳化:
HLB: 3-8 W/O乳化劑:吐溫;;單價肥皂
HLB: 8-16 O/W乳化劑:司盤;;二價肥皂
3.潤濕:(HLB: 7-9)
4.懸掛輔助裝置:
5.燒制和消泡
6.消毒和滅菌
7.清潔劑
[編輯本段]表面活性劑的結構
傳統上,表面活性劑是壹種即使在非常低的濃度下也能顯著降低表面張力的物質。隨著對表面活性劑研究的深入,壹般認為,凡是在低濃度下就能顯著改變表面(邊界)性質或與之相關並由其衍生的性質的物質,都可以歸為表面活性劑。
無論哪種表面活性劑,其分子結構都是由兩部分組成的。分子的壹端是疏水基團,不是極端親脂性的,有時稱為親油性;分子的另壹端是壹個極性親水的親水基團,有時稱為疏油或形象地稱為親水頭。兩種結構和性質相反的分子片段或基團位於同壹分子的兩端,通過化學鍵連接,形成不對稱的極性結構,從而賦予這類特殊分子親水親油但整體不親水親油的特性。表面活性劑的這種獨特結構通常被稱為“兩親結構”(兩親性)
結構),表面活性劑分子通常被稱為“兩親分子”。
根據所需的性質和具體應用,表面活性劑有時需要具有不同的親水和親油結構和相對密度。通過改變分子結構中親水基團或親油基團的種類、份額和位置,可以實現所需的親水-親油平衡。經過多年的研究和生產,已經衍生出很多種表面活性劑,而每壹種又包含很多品種,這就很難鑒別和選擇壹個具體的品種。因此,必須對數千種表面活性劑進行科學分類,這有利於進壹步研究和生產新品種,為表面活性劑的篩選和應用提供方便。
[編輯本段]表面活性劑的歷史發展
表面活性劑和合成洗滌劑行業的形成可以追溯到20世紀30年代。石化原料衍生的合成表面活性劑和洗滌劑打破了肥皂壹統天下的局面。經過60多年的發展,從65438年到0995年世界洗滌劑總產量達到4300萬噸,其中肥皂900萬噸。據專家預測,2000-2050年世界人口將翻壹番,洗滌劑總量將從5000萬噸增加到1.2億噸,凈增1.4 Pei,這是壹個令人鼓舞的數字。
中國的表面活性劑和合成洗滌劑工業始於20世紀50年代,但發展迅速。1995洗滌產品總量已達365438+萬噸,僅次於美國,居世界第二位。其中,合成洗滌劑產量從1980年的40萬噸增長到1995年的230萬噸,凈增4.7倍,年均增長率超過10%。據中國權威部門預測,2000年洗滌產品總量將達到360萬噸,其中合成洗滌劑65.5萬噸。其中產量超過1萬噸的表面活性劑有:直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨(AESA)、十二烷基硫酸鈉(K12或SDS)、壬基酚聚氧乙烯醚(10)(TX-10)。二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油酯、木質素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)、擴散劑NNO、擴散劑MF、烷基聚醚(PO-EO***聚合物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)等。
表面活性劑的化學結構與性能的關系
1.親和力平衡值與績效的關系
H L B值:表示表面活性劑的親水性和疏水性。
(親水親油平衡)
為了表現出獨特的界面活性,表面活性劑必須在疏水基團和親水性基團之間保持壹定的平衡。
石蠟的HLB值=0(沒有親水基團),聚乙二醇的HLB值=20(完全親水)
對於陰離子表面活性劑,HLB值可以通過乳化標準油來確定。
HLB值為15 ~ 18 13 ~ 15 8 ~ 87 ~ 93.5 ~ 1.5 ~ 3。
用途增溶劑洗滌劑油/水乳化劑潤濕劑水/油乳化劑消泡劑
HLB值可以作為選擇表面活性劑的參考。
3.疏水基團的類型和性質
疏水基團根據應用分為四種類型。
(1)脂肪烴:
(2)芳香烴:
(3)混合碳氫化合物:
(4)帶有弱親水基團
(5)其它:全氟烷基
疏水性:(5)>(1)>(3)>(2)>(4)
3.親水基團的位置和性質
端:清洗效果強,潤濕性差;中:恰恰相反。
4.分子量和性質
HLB值,親水基團和疏水基團相同,分子量小,潤濕效果好,去汙力差;
分子量大,潤濕效果差,去汙力好。
5.濁點
對於非離子表面活性劑,親水性取決於醚鍵的數量,醚和水分子的結合是放熱反應。
當溫度↑時,水分子逐漸脫離醚建築,出現渾濁。混濁剛出現時的溫度稱為濁點。這時候表面活性劑就失去作用了。濁點越高,溫度範圍越寬。